CDE、FDA和EMA對CAR-T藥物非臨床研究要求分析
作者： 雙胍
2021年06月22日，復星凱特生物科技有限公司的阿基侖賽注射液（商品名:奕凱達）在我國正式獲批，批準文號為國藥準字S20210019。該藥為我國首個批準上市的細胞治療類產品，用于治療既往接受二線或以上系統性治療后復發或難治性大B細胞淋巴瘤成人患者（包括彌漫性大B細胞淋巴瘤非特指型、原發縱膈大B細胞淋巴瘤、高級別B細胞淋巴瘤和濾泡淋巴瘤轉化的彌漫性大B細胞淋巴瘤）。
圖1 國家藥監局批準阿基侖賽注射液上市
基因細胞治療產品作為新興前沿領域藥物，其臨床前研究和傳統的化藥小分子、生物藥大分子有著極大不同，傳統的、標準的非臨床研究策略和方法通常并不適用于基因細胞治療產品。臨床前研究人員開展實驗時可參考國家藥品監督管理局藥品審評中心于2016年12月和2021年2月頒發的《細胞制品研究與評價技術指導原則（征求意見稿）》和《基因修飾細胞治療產品非臨床研究與評價技術指導原則（試行）》。CDE對基因修飾細胞治療產品臨床前研究要求主要是包括以下3個方面：
藥效學研究：除應參照《細胞制品研究與評價技術指導原則》的要求進行藥效學研究外，還應進行概念驗證試驗。概念驗證試驗評估終點可能包括：1）對細胞基因組修飾的特異性；2）引入的外源調控序列對內源基因表達的影響，或轉基因的表達及功能活性；3）基因修飾對細胞正常行為和生理功能的影響（如對擴增、分化能力的影響，對T細胞激活和殺傷活性的影響等）。設計概念驗證試驗時，應考慮設置合適的平行對照（如未修飾的細胞）。
藥代動力學研究：參考《細胞制品研究與評價技術指導原則》中的對細胞制品藥代動力學的一般要求，采用相關動物模型開展藥代動力學試驗以闡明基因修飾細胞在體內的命運和行為（包括生物分布、歸巢、定植、增殖、分化和持續性）。若基因修飾細胞表達的轉基因產物可分泌到細胞外，應闡明其在局部和/或全身的暴露特征。
安全性研究：除參考《細胞制品研究與評價技術指導原則》中對細胞制品的一般要求外，還應重點關注基因修飾所可能帶來的風險，如表達轉基因的風險、基因編輯脫靶風險、載體插入突變風險、載體重組風險等。
除此之外，CAR-T細胞產品還應對以下兩個方面給予特殊考慮：
應采用體外方法深入分析靶抗原在人體器官、組織和細胞中的表達分布情況，基因表達分析庫和文獻調研也可能會有助于闡明靶抗原在不同病理生理狀態下的表達是否存在差異。應采用表達和不表達靶抗原的細胞作為靶細胞進行體外試驗，確認CAR的免疫細胞可特異性的識別和殺傷靶細胞。
對于CAR修飾的免疫細胞，應采用體外方法（如人質膜蛋白陣列技術等）評估其胞外抗原識別區（一般為抗體的單鏈可變區片段）與人體膜蛋白的脫靶結合風險。
關于CAR-T細胞產品臨床前研究如何選擇模型動物，《中國藥事》2018年第32卷第7期中國食品藥品檢定研究院發表的《CAR-T細胞治療產品非臨床研究動物模型的發展和應用概述》中歸納總結了5種已用于CAR-T產品研究和正處于探索階段的動物模型，包括同源小鼠模型、轉基因小鼠、移植瘤小鼠模型、免疫系統重建人源化小鼠以及靈長類動物模型，具體見表1。
表1 CAR-T細胞臨床前研究中不同動物模型的特點和應用
目前，FDA批準了5個CAR-T細胞治療產品，具體見表2。
表2 FDA批準的CAR-T細胞治療產品
根據FDA披露的4個上市CAR-T產品藥理學毒理學綜述（KYMRIAH沒有提供該綜述），筆者匯總了利用模型動物開展的臨床前藥理學、藥代動力學和毒理學研究，見表3。從中可以發現，隨著監管部門對CAR-T產品了解的深入，要求開展的動物模型試驗不是越來越少、放松要求而是越來越多和嚴謹。
表3 FDA公開的上市CAR-T產品藥理學毒理學綜述
[1] KochenderferJN, et al. Adoptive transfer of syngeneic T cells transduced with a chimeric antigenreceptor that recognizes murine CD19 can eradicate lymphoma and normal B cells.Blood. 2010a; 116(19):3875-86.
[2] NewrzelaS, et al. Resistance of mature T cells to oncogene transformation. Blood. 2008;112(6):2278-86.
2020年2月《LANCET ONCOLOGY》發表的CAR-T-cell product performance in haematological malignancies beforeand after marketing authorization文章對EMA批準的2個CAR-T產品KYMRIAH和YESCARTA做了匯總分析。對非臨床概念驗證的評估分析表明，非臨床動物模型提供了有關藥物動力學、藥效學、藥效學和一些毒理學方面的寶貴信息。YESCARTA在免疫活性小鼠中使用表達CD19的38c13小鼠淋巴瘤細胞系造模，而KYMRIAH使用的是免疫缺陷的NOD/Shi-scid IL-2Rγnull人白血病異種移植小鼠模型。
·免疫活性小鼠的缺點是只支持小鼠淋巴瘤的生長，無法開展人源性CAR-T細胞的有效性和安全性試驗。因此，鼠源性CAR-T細胞被開發并作為人源性CAR-T細胞治療的替代模型。但鼠源性CAR-T細胞的生產和細胞動力學不同于最終的人源性CAR-T細胞產品。EMA強調了這一點，但接受動物研究作為概念驗證，并認為小鼠模型最適合進行試驗。
·免疫缺陷小鼠可以注射人類急性淋巴細胞白血病細胞，從而可以檢測人源性CAR-T細胞。然而，與使用免疫活性小鼠的模型相比，該模型缺乏完整的免疫系統，因此不能準確地模擬人類疾病，并且不能進行靶向非腫瘤活性和細胞因子釋放綜合征的安全性試驗。
值得注意的是，首個上市的CAR-T產品KYMRIAH沒有開發和測試淋巴瘤動物模型進行概念驗證，但FDA和EMA還是接受了諾華的非臨床數據。目前上市的CAR-T類細胞治療產品臨床前藥效、藥代、毒理選用的動物模型主要為同源小鼠模型和異種移植小鼠模型，未用到靈長類模型。FDA未強制要求臨床前長毒研究，但根據我國指導原則，需要選擇一種適當的動物模型開展長毒研究。
